安科瑞电能管理系统在上海复威现代服务业产业园区B1-01地块的应用

摘要：介绍上海复威现代服务业产业园区B1-01地块，采用综合保护装置、多功能仪表、变压器温控仪，采集配电现场的各种电参量和状态信号。系统采用现场就地组网的方式，组网后通过现场总线通讯并远传至后台，通过安科瑞电能管理系统实现变电所变配电回路及楼层用电的实时监控和管理。

0概述 

  本项目为改造项目，地上3幢办公楼，建筑面积约54000平方米，无地下室。1#楼5层，建筑面积约9600平方米,建筑高度20米，2#楼5层，建筑面积约20000平方米,建筑高度20米。3#楼8层，建筑面积约24000平方米,建筑高度32米。本次工程范围是1#、2#楼及变电所部分仪表系统集成。

  本项目经两路10KV进线，四台1600Kva变压器变压后对整个项目进行供电。10kV及0.4kV变配电站综保、多功能仪表、楼层多功能仪表等设备采用RS485总线组网接入电能管理系统，系统主机安装在变电站值班室。

1  技术标准

本技术规范书引用的国家和行业标注如下：

ISO/IEC11801 《国际综合布线标准》

GB/50198     《监控系统工程技术规范》

GB50052      《供配电系统设计规范》

GB50054      《低压配电设计规范》

IEC 61587    《电子设备机械结构系列》

GB14285      《继电保护和安全自动装置技术规程》

GB/3047.1       《面板、架和柜的基本尺寸系列》

2  系统方案

  监控系统主要实现对上海复威现代服务业产业园区B1-01地块变配电及楼层进行用电安全进行监控与管理。监控范围为综合保护装置6台；变配电站多功能仪表58台；1#楼多功能仪表25台；2#楼多功能仪表25台。综合保护装置、多功能仪表通过485总线接入本变电所内主机，从而在监控主机上实现总线上仪表与监控主机的数据连通。如下图所示：站控管理层、网络通讯层和现场设备层。

系统网络拓扑图

1）站控管理层

  站控管理层针对电能管理系统的管理人员，是人机交互的直接窗口。在主要指置于值班室的工控机、显示器、UPS等。

2）网络通讯层

  通讯层主要是由采集器及总线网络组成。采集器主要功能是监测现场智能仪表、综合保护装置；总线网络的主要功能是实现数据交互，使配电系统管理集中化、信息化、智能化，提高了配电系统的安全性、可靠性和稳定性，真正达到了无人值守的目的。

智能仪表现场连接示意

  现场仪表以手拉手方式通过屏蔽双绞线(RVVSP2*1.0)进行通讯连接，每根总线连接智能仪表数量在25只左右，然后将数据上传至串口服务器，进而将数据上传至当地监控终端。具体连接示意图如下所示：

3  系统功能

功能特点

  本系统采用全中文界面，操作简单方便；运行稳定可靠；系统具有一次系统图显示，模拟图显示和网络结构图显示；系统提供了友好的人机交互界面，一切操作均可在界面上进行，而且具有远程显示功能。

配电监测界面

  安科瑞Acrel-3000电能管理系统人机界面友好，能够以配电一次图的形式直观显示配电线路的运行状态，实时监测各回路电压、电流、功率、功率因数、电能等电参数信息，动态监视各配电回路断路器、隔离开关、地刀等合、分状态，以及有关故障、告警等信号。

主要功能：一次图显示各回路对应回路名称、电流、电压、总有功功率、总功率因数，断路器、地刀、隔离开关等合分位状态，弹簧储能状态、手车位置状态。

高压一次系统图

低压一次系统图

楼层一次图

通讯状态

  安科瑞Acrel-3000电能管理系统支持实时监视接入系统的各设备的通讯状态，能够完整的显示整个系统网络结构；可在线诊断设备通讯状态，发生网络异常时能自动在界面上显示故障设备或元件及其故障部位。从而方便运行维护人员实时掌握现场各设备的通讯状态，及时维护出现异常的设备，系统的稳定运行。

主要功能：具备完整的系统通讯拓扑结构图，实时显示设备通讯状态，红色状态表示对应设备通讯正常，绿色状态表示设备通讯异常。系统主机和串口服务器/通讯管理机旁标明设备分配IP地址，各设备旁标识了设备地址和设备回路编号。

通讯状态图

电参量报表

  安科瑞Acrel-3000电能管理系统具有实时电力参数和历史电力参数的存储和管理功能，所有实时采集的数据、顺序事件记录等均可保存到数据库，在查询界面中能够自定义需要查询的参数、时间或选择查询近更新的记录数据等，并通过报表方式显示出来。

主要功能：查询各回路或者设备时间的运行参数，报表中显示电参量信息应包括：各相电流、三相电压、总功率因数、总有功功率、总无功功率、正向有功电能等。电参量报表也支持导出Excel格式文件，还可以根据用户要求导出PDF格式文件。

功率曲线

  在配电曲线图中，鼠标选择对应回路，可查询24小时内和过去7天功率数据。

  功率曲线可以帮助用户进行电能质量分析和故障分析。

功率曲线界面

报警及事件

实时报警

  实时报警窗口监测系统所采集的遥测量。报警窗口会在系统运行时自动打开，并一直隐藏在后台。

  当有电流或者电压越限，并且触及报警界，“相应实时报警”窗口就会自动弹出，并以红色字体显示具体的报警信息：回路名、越限的电参量、报警值等。

4  结束语

  在当今配电设施的应用中，变电所的配电安全性至关重要，本文介绍的安科瑞Acrel-3000电能管理系统在上海复威现代服务业产业园区B1-01地块的应用，可以实现对变电所供配电回路用电的实时监控，不仅能显示回路用电状况，还具有网络通讯功能，可以与串口服务器、计算机等组成电能管理系统。系统实现对采集数据的分析、处理，实时显示变电所内各配电回路的运行状态，对分合闸、负载越限具有弹出报警对话框、语音提示、短信报警灯，并生成各种电能报表、分析曲线、图形等，便于电能的远程抄表以及分析、研究，该系统运行安全、可靠、稳定，为解决用电问题提供了真实可靠的依据。

参考文献：

[1].任致程 周中. 电力电测数字仪表原理与应用指南[M]. 北京. 中国电力出版社. 2007. 4

[2].周中等编著. 智能电网用户端电能管理与电能管理系统产品选型及解决方案[M]. 北京. 机械工业出版社. 2011.10